FPGA與DSP信號(hào)處理系統(tǒng)的散熱設(shè)計(jì)

3 FLOPCB散熱設(shè)計(jì)軟件介紹
FLOPCB是英國(guó)Flomerics公司推出的專門用于PCB散熱設(shè)計(jì)的軟件。啟動(dòng)后其界面如圖2所示。

該軟件具有如下特點(diǎn)：
◆方便快速地建立PCB板級(jí)溫度系統(tǒng)模型；
◆直觀靈活的結(jié)果觀測(cè)方式；
◆操作界面簡(jiǎn)單易用。
在進(jìn)行散熱設(shè)計(jì)時(shí)，通過(guò)使用FLOPCB給出了系統(tǒng)的散熱方案。

4 系統(tǒng)散熱設(shè)計(jì)方案
由表1與表2的功耗估計(jì)結(jié)果不難看出，ADSP-TS201及XC3S1500是系統(tǒng)中發(fā)熱量最大的部分，可以看作系統(tǒng)的熱源。在FLOPCB中，可以繪制出系統(tǒng)PCB的溫度模型1，如圖3所示。

在模型1中還未加入任何散熱裝置，仿真后結(jié)果如圖4所示。

從圖4中可以看到，ADSP-TS201附近的溫度達(dá)到了75℃左右，已十分接近ADSP-TS201的正常工作溫度，而XC3S1500周圍的溫度也達(dá)到了42．2℃。當(dāng)使用30 mm(L)×30 mm(W)×15 mm(H)的散熱片后，可構(gòu)建溫度模型2，如圖5所示。仿真后結(jié)果如圖6所示。

比較圖4與圖6不難看出，ADSP-TS201附近的溫度降低到了55℃左右，而XC3S1500周圍的溫度也降低了4．2℃。可見(jiàn)，通過(guò)加入散熱片有效地提高了系統(tǒng)的散熱性能，達(dá)到了系統(tǒng)散熱的目的。

結(jié)語(yǔ)
本文主要介紹了通用高性能實(shí)時(shí)信號(hào)處理系統(tǒng)的散熱設(shè)計(jì)方法。在系統(tǒng)功耗估算的基礎(chǔ)上，通過(guò)一些軟件輔助設(shè)計(jì)來(lái)確定器件參數(shù)，給出系統(tǒng)核心部分的散熱解決方案。在進(jìn)行系統(tǒng)散熱方案設(shè)計(jì)時(shí)，通過(guò)借助FLOPCB熱分析軟件輔助分析，結(jié)合系統(tǒng)自身的散熱特點(diǎn)，給出了適合于本系統(tǒng)應(yīng)用的參考散熱方案。經(jīng)過(guò)實(shí)際驗(yàn)證，該方案確實(shí)有較好的散熱效果。